論文の概要: A platform for nuclear symmetry-violation searches with laser-coolable molecules carrying spinful nuclei
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.06138v1
- Date: Thu, 06 Aug 2026 15:09:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-07 15:25:20.939226
- Title: A platform for nuclear symmetry-violation searches with laser-coolable molecules carrying spinful nuclei
- Title（参考訳）: スピンフル核を持つレーザー冷却可能な分子を用いた核対称性違反探索プラットフォーム
- Abstract要約: 本稿では,冷却,トラップ,コヒーレント状態操作,完全精度測定プロトコルを統合した総合的な実験ツールボックスを提案する。
137$Ba$19$F と核スピン依存パリティ違反 (NSD-PV) を代表種およびベンチマークとして用いて, 提案手法は, ほぼ2桁の分子線を超える統計的感度を予測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cold heavy molecules are promising systems for exploring nuclear $\mathcal{P}$- and $\mathcal{CP}$-violating phenomena in search of new physics beyond the Standard Model. However, most proposed experimental strategies and their early realizations to date have been limited to proof-of-principle molecular species with effectively spin-zero nuclei that are not sensitive to nuclear symmetry-violating phenomena. Here, we introduce a comprehensive experimental toolbox that integrates cooling, trapping, coherent state manipulation, and a complete precision-measurement protocol that is applicable to molecules carrying relevant nuclear spins. Using ${}^{137}$Ba${}^{19}$F and nuclear-spin-dependent parity violation (NSD-PV) as representative species and benchmark application, respectively, our approach achieves a projected statistical sensitivity roughly two orders of magnitude beyond comparable molecular beams by combining techniques already demonstrated individually in current experiments. This level of precision could provide realistic experimental access not only to the enhanced NSD-PV signals arising from the heavy ${}^{137}$Ba nucleus within this molecule but also to the contributions from the lighter ${}^{19}$F nucleus, bringing direct benchmarks of nuclear \textit{ab initio} theory within reach. We further identify a candidate magic wavelength as a route to second-scale rotational coherence in future experiments. The techniques developed here can be transferred to measurements of nuclear Schiff and magnetic quadrupole moments in molecules containing deformed nuclei, establishing a general platform for laboratory searches for nuclear symmetry violations.
- Abstract（参考訳）: コールドヘビー分子は、標準モデルを超えた新しい物理を探すために、核の$\mathcal{P}$-および$\mathcal{CP}$-violating phenomenaを探索する上で有望なシステムである。
しかしながら、最も提案された実験戦略とそれらの初期の実現は、核対称性の違反現象に敏感でない効果的にスピンゼロ核を持つ原始分子種に限られている。
本稿では,冷却,トラップ,コヒーレント状態操作,および関連する核スピンを持つ分子に適用可能な完全精度測定プロトコルを統合した総合的な実験ツールボックスを紹介する。
提案手法は,それぞれ代表種として${}^{137}$Ba${}^{19}$Fと核スピン依存パリティ違反(NSD-PV)を用い,既存の実験ですでに実証されている手法を組み合わせることで,ほぼ2桁以上の精度で予測された統計的感度を実現する。
このレベルの精度は、この分子内の重い${}^{137}$Ba核から生じる拡張NSD-PV信号だけでなく、より軽い${}^{19}$F核からの貢献にも現実的な実験的アクセスをもたらし、核の \textit{ab initio} 理論の直接のベンチマークをもたらす。
さらに,今後の実験において,魔法の波長を第2次回転コヒーレンスへの経路として同定する。
ここで開発された技術は、変形した核を含む分子における核シフと磁気四極子モーメントの測定に転送することができ、核対称性の違反を実験室で探索するための一般的な基盤を確立することができる。
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